近日，《CrystEngComm》期刊发表了来自山东大学新一代半导体材料集成攻关大平台贾志泰教授团队的论文“Growth and characterization of theβ-Ga₂O₃(011) plane without line-shaped defects, CrystEngComm, 2023, 25, 2404-2409.”（第一作者陈伯阳，通信作者穆文祥、李阳），该论文介绍了能够避免在外延膜产生线形缺陷的（011）晶面的相关研究。

文章主要介绍以（001）晶面为衬底生长的外延膜中的线形缺陷主要由衬底中的位错引发，经过研究该类位错的存在及其引发的线形缺陷都会造成电场的集中和反向电流，造成功率器件的击穿，影响其性能和寿命。该类位错位于（100）晶面，且与（001）晶面呈60°，根据几何位置关系，（011）晶面与此位错平行，因此能够避免该类位错的影响，从而在功率器件领域存在一定的应用潜力。

经过表征，该团队所生长的β-Ga₂O₃晶体所制备的(011)晶面衬底摇摆曲线的半峰宽为66.79 arcsec，劳厄衍射斑点清晰对称。(011)衬底的缺陷密度在心部为8.95×10³cm^-2，边缘为2.23×10⁵cm^-2，蚀坑呈四边形。该晶面的紫外吸收截止边为270.75 nm，对应的光学带隙宽度为4.53 eV，通过XPS测得了该晶面的元素组成，并计算得到了(011)晶面的最大价带值为3.45 eV，因此该晶面的表面势垒为1.08 eV，略低于其他晶面，更加容易实现欧姆接触。综上所述，(011)晶面具有避免线形缺陷的特性，又具备优良的光电性能和质量，因此存在一定的应用前景。

图：β-Ga₂O₃(a)晶胞及(b)(011)晶面与(100)、(001)晶面的位置关系

_图：β-Ga₂O₃(011)晶面的(a)摇摆曲线半峰宽及(b)劳厄衍射斑点